ALBERT

Description: The plate boundary between Africa and Eurasia represents an interesting geodynamical region characterized by a complex pattern of deformation. First-order scientific problems regarding the existence of rigid blocks within the plate boundary, the present-day activity of the Calabrian slab and the regional crust and upper mantle structures are still awaiting for a better understanding. For answering these open questions, INGV deployed a permanent, integrated and real-time monitoring GPS network (RING) all over Italy. The RING is now constituted by about 120 stations. The CGPS sites, acquiring at 1Hz and 30s sampling rate, are integrated either with broad band and very broad band seismometers or accelerometers to improve the monitoring of the background seismicity in the Apennines seismic belts and to better constrain the geometry of the seismogenic structures. Most of the network is connected to the acquisition centre (located in Rome and duplicated in Grottaminarda) by a satellite system (VSAT), while the remaining sites transmit data by Internet and classical phone connections. The satellite data transmission and the integration with seismic instruments makes this network one of the most innovative CGPS networks in Europe. Either the heterogeneity of the installed instrumentation and of the transmission types or the continuous increasing number of stations needed a central monitoring and acquisition system. Thus, in Grottaminarda, for the seismic monitoring we chose to use the open source system Earthworm, developed by USGS, with which we store waveforms and implement automatic localization of the seismic events occurred in the area. As most of the GPS sites are acquired by means of Nanometrics satellite technology, we decided to develop a new software (GpsView), written in Java, to monitor the state of health of those CGPS. This software receives GPS data from NaqsServer (Nanometrics acquisition system) and outputs information about the sites (i.e. position, number of satellites) in real-time. Furthermore, we developed also a web-based application for the management of the data and the metadata relative to the GPS sites of the RING. We present (a) the existing and planned CGPS site distribution, (b) the technological description of the seismic and GPS data acquisitions in Grottaminarda INGV centre, and (c) the first results of CGPS data analysis.

Description: Unpublished

Description: San Francisco, USA

Description: 1.1. TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionale

Description: 1.9. Rete GPS nazionale

Description: open

Description: Per meglio comprendere e monitorare i processi sismo-tettonici in atto nell’area Euro- Mediterranea, negli ultimi decenni si è assistito allo sviluppo in quest’area di oltre un centinaio di reti di monitoraggio sismico a terra. Tuttavia il monitoraggio sismico della regione Euro- Mediterranea tramite sole stazioni a terra è di difficile attuazione; numerosi sono infatti gli eventi sismici con epicentro in mare. L’effetto dell’insufficiente copertura in molte aree prevalentemente offshore delle reti sismiche produce un immagine della sismicità Mediterranea incompleta e distorta. Uno degli obbiettivi del progetto NERIES, attività NA6, è l’estensione offshore delle reti sismiche tramite l’impiego di OBS (Ocean Bottom Seismometer). Nel 2007, all’interno del suddetto progetto, l’OBS Lab (CNT, INGV) ha deposto tre OBS in prossimità di uno dei tre siti chiave proposti da ESONET (European Sea Floor Observatory Network) nello Ionio Meridionale (D’Anna et al., 2008a, 2008b, 2008c, 2008d). Lo Ionio Meridionale e le aree limotrofe, sismicamente molto attive sono attualmente soggette ad una rapida deformazione; i diversi modelli geodinamici del Mediterraneo propongono per la crosta ionica una probabile origine oceanica (Catalano et al., 2001; Finetti e Del Ben, 2005). L’attività sismica, perlopiù superficiale, è in gran parte localizzata lungo gli archi Ellenico, Egeo e Calabro, la Sicilia orientale e la scarpata Ibleo-Maltese. La distribuzione della sismicità e l’evoluzione geodinamica dell’area ionica sono in gran parte determinati dalla convergenza della placca Africana e Euroasiatica (Finetti e Del Ben, 2005). La prima campagna OBS ha permesso di raccogliere dati sismologici per oltre 9 mesi da tre diversi OBS; la seconda conclusasi nel febbraio 2009 ha aggiunto al database sismologico della stazione OBS A3 ulteriori 10 mesi di registrazione in continuo. Durante le 2 campagne l’array di OBS ha registrato oltre 1000 eventi, di cui circa 200 telesismi, 800 eventi regionali e oltre 200 eventi non localizzati da stazioni a terra. In Fig. 1 sono riportati i segnali di velocità e di pressione registrati dalla stazione OBS A3, di un evento telesismico di magnitudo pari a 7.2 con epicentro nella regione dello Xinjiang-Xizang. In una fase preliminare si è voluto valutare l’effetto di queste stazioni sulle performance di localizzazione della Rete Sismica Nazionale applicando il metodo SNES (Seismic Network Evaluation through Simulation, D’Alessandro et al., 2009). Per il calcolo delle mappe SNES è stato stimato il valore medio del rumore sismico sulla componente verticale delle tre stazioni OBS. Le mappe dell’errore sulla stima dell’ipocentro di Fig. 2 sono state calcolate come il raggio della sfera equivalente dell’ellisoide di confidenza al 95% (Radious of Equivalent Spere, RES), per magnitudo pari a 2.5 e 3, fissando la profondità ipocentrale a 15 km. La mappa di Fig. 2 mostra come un’estesa area dello Ionio meridionale risulti meglio coperta in seguito all’installazione delle tre stazioni OBS; in particolare è evidente un notevole miglioramento del RES che in alcune aree prima non coperte scende sotto il valore di 2 km. Gli eventi ben localizzati dalle reti dell’INGV, dell’EMSC, dell’USGS e dalla rete sismica nazionale greca sono stati utilizzati per determinare gli azimuth delle componenti orizzontali degli OBS attraverso un’analisi di correlazione dei back-azimuth ottenuti tramite l’analisi di polarizzazione dei segnali 3C degli OBS e i corrispondenti back-azimuth dedotti dalle loro localizzazioni (D’Alessandro et al., 2008). Successivamente l’analisi di polarizzazione e lo studio dei tempi di arrivo delle onde P ed S ha permesso di effettuare una localizzare approssimativa di molti degli eventi non localizzati dalla rete sismica nazionale. Per un’accurata stima della distanza epicentrale è stato necessario ricavare un modello ottimale di velocità delle onde P ed S per l’area in esame. Per definire un modello 1D di velocità delle onde P per l’area ionica, sono stati invertiti i tempi di arrivo di oltre 300 fasi P degli eventi regionali registrati. Dell’intero dataset sono stati scelti solamente gli eventi con RMS inferiore a 0.3s e errore standard di localizzazione minore di 3.0 km. Sulla base delle informazioni attualmente disponibili per l’area del bacino ionico e delle aree circostanti, sono stati inoltre scartati gli eventi con ipocentro superficiale in aree intensamente deformate; per queste aree sono state selezionati solo gli evensorgente alla stazione è stato risolto in maniera analitica per i raggi rifratti e tramite la tecnica dello “shooting” per le onde dirette. Nella soluzione del problema diretto è stata considerata anche la profondità delle stazioni. Il modello di velocità delle onde S è stato ottenuto invertendo le curve di dispersione del modo fondamentale delle onde di Rayleigh. L’inversione congiunta dei tempi di viaggio e delle curve di dispersione ha permesso di definire un unico modello 1D di velocità. Il modello ottenuto e i risultati della localizzazione saranno esposti durante il convegno.

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Description: Trieste

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

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Description: Nell’ambito delle attività di monitoraggio sismico che l’INGV effettua in collaborazione con il Dipartimento della Protezione Civile Nazionale (DPC) e del progetto europeo NERIES (sottoprogetto NA6), l’INGV ha installato nello Ionio Meridionale, sulla piana batiale che si apre ai piedi della scarpata ibleo-maltese, tre stazioni sismiche da fondo mare (OBS). Esse sono equipaggiate con un sismometro a banda larga (Nanometrics Trillium 120p) e con un sensore differenziale di pressione (Cox-Webb DPG), in grado di rilevare variazioni di 0,1 mm su una colonna d’acqua di 6000m, in un intervallo di frequenze tra 300s e 2 Hz. Le stazioni utilizzate sono i primi tre OBS italiani ad effettuare una campagna di lungo periodo (maggio - ottobre 2007) nei nostri mari. Essi sono stati realizzati dal Centro Nazionale Terremoti presso l’OBS Lab di Gibilmanna nell’ambito della convenzione triennale 2004-2007 tra DPC e INGV e fanno parte del primo pool di otto strumenti attualmente operativo. L’area prescelta (Fig. 1) è di grande interesse scientifico per diversi motivi, tra i quali: i) non esistono dati sismologici sulla struttura della litosfera ionica; ii) non si conoscono il livello e le caratteristiche della sismicità dell’area, che comprende la scarpata ibleo-maltese e il prisma di accrezione dell’arco calabro; iii) infine, si vuole sperimentare il sistema di rilevamento delle onde di pressione in profondità, propedeutico al sistema di allerta tsunami che l’INGV sta progettando per il Mediterraneo in seno all’iniziativa dell’IOC dell’UNESCO, denominata “NEAMTWS” (North-East Atlantic, Mediterranean and connected seas Tsunami Warning System). L’area prescelta, distante circa 250 km dalle coste italiane (OBS A2 in Fig. 1), è idonea per la verifica di un allarme tsunami che verrà lanciato dal sistema di monitoraggio sismico mediterraneo nell’eventualità di un forte evento nelle isole ioniche della Grecia (ad es. Creta). In precedenza, dall’analisi dei segnali registrati durante la prima campagna dell’osservatorio sottomarino SN1, operativo dall’ottobre 2002 al maggio 2003 a 12 miglia della costa catanese, si era potuto osservare come la zona fosse interessata da una notevole sismicità locale. Più recentemente, grazie al forte miglioramento della Rete Sismica Nazionale, l’attività sismica della regione ionica è stata meglio caratterizzata, sia pure con elevati errori di localizzazione dovuti alla scarsa copertura delle aree marine (Fig. 2). Due degli OBS saranno probabilmente recuperati entro il mese di Ottobre 2007, mentre il terzo (OBS/A2 in Fig. 1) resterà operativo fino al 2009, per fornire una registrazione di più lungo termine della sismicità della regione e un data set più completo per lo studio della struttura litosferica. In particolare, si cercherà di valutare se la zona più esterna del prisma di accrezione dell’arco calabro e il settore meridionale della scarpata ibleo-maltese siano sismicamente attive e, se possibile, con quali modalità. Inoltre, verranno utilizzate tecniche di “receiver function” telesismiche per determinare lo spessore della crosta ionica e per delinearne la struttura interna. Infine, l’utilizzo di sensori differenziali di pressione per il rilevamento di onde di pressione a bassa frequenza consentirà di fare un ulteriore passo avanti verso la realizzazione di nuove stazioni per l’allerta tsunami che nei prossimi anni potrebbero essere installate nell’area Mediterranea. In questa presentazione verranno mostrati i primi dati acquisiti, se sarà possibile recuperare gli strumenti entro la fine del mese di Ottobre 2007.

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Description: Rome

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

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Description: La definizione di un modello crostale per l’area dello Ionio è di fondamentale importanza per la comprensione dell’evoluzione geodinamica del Mediterraneo. Anche se quasi tutti gli autori concordano nel ritenere la crosta del Mar Ionio assimilabile a una crosta oceanica matura (De Voogd et al., 1992, Catalano et al., 2001; Finetti e Del Ben, 2005; Argnani, 2005), esistono tuttavia ipotesi alternative (Farrugia and Panza, 1981; Ismail-Zadeh et al., 1998..) e rimangono da chiarire alcuni aspetti di questa struttura litosferica. L’area ionica è una delle regioni del Mediterraneo con maggiore attività sismica, in passato interessata da numerosi eventi di elevata intensità seguiti a volte da tsunami (Vannucci et al., 2004; Tinti et al. 2004). L’attività sismica è in gran parte localizzata lungo gli archi Ellenico, Egeo e Calabro, la Sicilia orientale e la scarpata Ibleo-Maltese. La sismicità del bacino ionico è in parte sconosciuta a causa della mancanza di stazioni sismiche sottomarine offshore. Per lo stesso motivo attualmente non esiste per l’area in esame alcuna tomografia sismica passiva con adeguata risoluzione. Per meglio caratterizzare la sismicità dello Ionio e raccogliere una quantità di dati sufficiente a costruire un robusto modello di velocità, nel maggio 2007, nell’ambito delle attività di monitoraggio realizzate in collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile (DPC) e in seno al progetto europeo NERIES (attività NA6), l’OBS Lab di Gibilmanna del Centro Nazionale Terremoti dell’INGV, ha deposto tre Ocean Bottom Seismometers (OBS) nello Ionio meridionale a profondità comprese tra 3500- 4000m. Gli strumenti deposti sono stati realizzati presso l’Osservatorio di Gibilmanna e sono stati equipaggiati con sismometri Nanometrics Trillium 120P installati su basi autolivellanti della Nautilus e con sensori di pressione differenziali (DPG) con banda passante compresa tra 200s e 2Hz. I segnali provenienti dai due sensori sono sti acquisiti da un data logger a 21 bit (SEND Geolon MLS) ad una frequenza di campionamento di 100Hz Gli OBS A1 e A3 sono stati recuperati con successo il 2 febbraio 2008 mentre l’OBS A2 è stato recuperato il 15 marzo 2008 ed è stato sostituito da un altro OBS per completare il monitoraggio di lunga durata (sino a maggio 2010) previsto dal progetto NERIES. L’array di OBS ha registrato per nove mesi i segnali sismici dal fondo dello Ionio. Mentre per l’OBS A1 sia il DPG che il sismometro hanno funzionato correttamente, per gli OBS A2 e A3, a causa di problemi nel livellamento dei sensori sismici e alla loro bassa tolleranza del tilt dinamico di appena +- 0.2°, i dati provenienti dai sismometri sono risultati inutilizzabili. Durante l’esperimento l’array di OBS ha registrato oltre 450 eventi: sono stati individuati circa 90 telesismi, 250 eventi regionali registrati anche dalle reti sismiche a terra e oltre 100 eventi non localizzati. La Fig. 2 mostra la distribuzione degli epicentri dei telesismi e degli eventi regionali. Gli eventi sono stati localizzati dall’INGV, dall’EMSC, dall’USGS e dalla rete sismica nazionale greca e riportati nei rispettivi bollettini sismici. La Fig. 3 mostra l’evento sismico del 12 settembre 2007 con epicentro a Sumatra di Ms = 8.5. Sui sismogrammi sono facilmente individuabili diverse fasi di onde di volume e di superficie sia sul segnale di pressione che sui segnali di velocità. Per un’accurata localizzazione degli eventi locali è necessaria la conoscenza di un modello ottimale di velocità delle onde P ed S per l’area in esame. Per definire un modello 1D di velocità delle onde P per l’area ionica, abbiamo invertito i tempi di arrivo delle prime fasi P degli eventi regionali registrati. Dell’intero dataset sono stati scelti solamente gli eventi con RMS di residuo inferiore a 0.3s e errore di localizzazione standard minore di 3.0 km. Sulla base delle informazioni attualmente disponibili per l’area del bacino ionico e delle aree circostanti, sono stati inoltre scartati gli eventi con ipocentro superficiale in aree intensamente deformate; per queste aree sono state selezionati solo gli eventi con profondità ipocentrale superiore a 20 km. Il dataset finale è composto da 67 eventi regionali con un totale di 175 fasi P individuate. Il problema diretto di tracciamento del raggio dalla sorgente alla stazione è stato risolto in maniera analitica per i raggi rifratti e tramite il metodo dello “shooting” per le onde dirette. Nella soluzione del problema diretto è stata considerata anche la profondità delle stazioni. Generalmente nell’identificazione di un modello 1D di velocità ottimale sono invertiti simultaneamente sia i parametri ipocentrali che i parametri del modello crostale utilizzando un “misfit” globale come misura della bontà dell’inversione. Tuttavia, poiché gli eventi regionali sono stati localizzati da stazioni a terra, sono stati invertiti solo i parametri del modello di velocità. Dato che il problema inverso è di natura non lineare, la soluzione è stata ottenuta iterativamente. Fattore critico nel processo di inversione è la scelta di un adeguato modello iniziale di velocità. Il modello iniziale utilizzato nell’inversione è quello proposto da Finetti e Del Ben (2005). Questo modello crostale è costituto da 6 strati su crosta oceanica a profondità di 13.7 km. Nella procedura di inversione abbiamo fissato solamente il numero di strati e invertito la velocità e gli spessori. Il modello 1D di velocità delle onde S è stato ottenuto applicando due metodologie di indagine geofisica complementari: l'inversione delle curve di dispersione delle onde di superficie e delle receiver function. Le curve di dispersione sono state ottenute tramite l’analisi FTAN (Dziewonski et al., 1969) e invertite imponendo lo stesso numero di strati del modello di velocità delle onde P. I risultati ottenuti sono stati comparati con i modelli ricavati da un'inversione indipendente delle Receiver Function telesismiche ottenute per la stazione A1. L’inversione congiunta dei tempi di viaggio e delle curve di dispersione ha permesso di definire un unico modello 1D di velocità. Tale modello sarà utilizzato per localizzare gli eventi locali. Il modello ottenuto e i risultati della localizzazione saranno esposti durante il convegno.

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Description: Trieste

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: In July 2006, INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) successfully deployed on the flat top of the submarine Marsili volcano, the first Italian OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone), entirely developed at the Gibilmanna Geophysical Observatory within a project funded by an agreement between Italian National Civil Protection Department (DPC) and INGV. In this short deployment the OBS/H was equipped with a Nanometrics Trillium 40s seismometer and an OAS E- 2PD Hydrophone. A 21 bits four channel digitizer (SEND MLS) recorded data at 200 sps to exploit, as well as possible, the wide flat response of the hydrophone (0-5 KHz). For long-term deployments, the instrument will be provided with Cox-Webb 500s-2 Hz differential pressure gauge and Nanometrics Trillium 120s or Guralp CMG40TOBS and will record data at 50 sps, for as long as one or two years respectively, depending on the seismic sensor. Most of the recorded events (about 800) seem to be associated with the active nearby Marsili volcano. The instrument, during the 9 days of the test at a depth of 790 m, recorded 835 volcano-tectonic events, classifiable in 6 different categories: 1 teleseismic event (Java 2006/07/17, Mw=7.2), 8 located regional tectonic events, 9 not located local tectonic events, 705 low frequency volcanic events, 84 high frequency volcanic events, 26 “Tornillo” and 2 probable rockfall events. Spectral analysis shows, in the first 7 days of the deployment, an evident sequence of low energy events superimposed on the continuous background volcanic tremor, with dominant frequencies between 2 and 6 Hz, known in literature as VT-B (Volcanic-Tectonic event, type B) and related to shallow hypocenters (above 1-2 km). In the last two days of operation, the hydrophone recorded high frequency events, with dominant frequencies between 40 and 90 Hz; this kind of event could be associated with hydrothermal activity. In March 2007, three INGV OBS/H will be deployed in the southern Ionian sea, at different distances from the Malta escarpment, within the European project NERIES (Network of Research Information Infrastructures for European Seismology). At present, we are planning a further improvement of the instrument, equipping it with a 24 bits digitizer and a communication system based on an acoustic modem and a low power consumption PC with ARM processor. In this way, it would be possible to pick up events traces from the OBS on the sea bottom, without recovering it. Furthermore, the acoustic link with a buoy, in its turn satellite linked with an on shore control centre, in association with triggering algorithms, could be employed to insert the INGV OBS/H in a tsunami warning system.

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Description: Vienna

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: Le reti sismiche (SN) sono potenti strumenti necessari alla comprensione dello stato dei processi tettonici in atto in una determinata regione. La possibilità di localizzare eventi di piccola e media magnitudo richiede l’esistenza di una SN adeguatamente dimensionata, costituita da un sufficiente numero di stazioni sismiche, caratterizzate da bassa rumorosità, opportunamente distribuite sul territorio. È necessario quindi, valutare le capacità di localizzazione di una SN per individuare eventuali zone sismiche, non adeguatamente coperte, sulle quali è necessario intervenire con un infittimento o un miglioramento della rete. I metodi fino ad oggi proposti in letteratura per la valutazione della performance di una SN necessitano di ampi database sismologici e di accurati modelli della distribuzione spaziale, temporale e nel dominio della magnitudo della sismicità e ancora della stazionarietà delle caratteristiche delle stazioni (Schorlemmer e Woessner, 2008; Schorlemmer et al., 2009); essi possono risultare di difficile applicazione in fase di progettazione di una nuova rete o in aree a bassa sismicità. Il limite maggiore di tali metodi è legato tuttavia al parametro stesso che essi indagano ovvero la magnitudo di completezza. Essa è definita come la magnitudo del più piccolo evento che con una certa probabilità può essere rilevato da una SN. Tali metodi non descrivono quindi la distribuzione spaziale degli errori attesi nella localizzazione ipocentrale. Questi sono funzione dell’accuratezza del modello di velocità e della geometria, densità e rumorosità delle stazioni in prossimità dell’area epicentrale. Nel presente lavoro viene proposto un metodo di analisi denominato SNES (Seismic Networks Evaluation through Simulation) per la valutazione della performance di una SN tramite simulazione numerica. Il metodo permette di costruire, in funzione della magnitudo e della profondità ipocentrale, le mappe di incertezza sulla stima dei parametri ipocentrali. Nel presente lavoro il metodo è stato applicato alla Rete Sismica Nazionale Italiana. Poiché la qualità della localizzazione è prevalentemente influenzata dai dati relativi al primo arrivo la simulazione è stata effettuata ipotizzando la determinazione del solo primo arrivo sulla componente verticale del moto. Sono state indagate le incertezze dei parametri ipocentrali per magnitudo pari a 1.5, 2, 2.5 e 3 con profondità ipocentrale fissata a 15 km. Il metodo si articola nei seguenti passi: in corrispondenza dei nodi di un reticolo regolare che ricopre l’area da indagare viene simulato un terremoto di magnitudo fissata e viene calcolato lo spettro sismico delle onde P; questo viene corretto per gli effetti di attenuazione legati alla propagazione e utilizzato per calcolare la potenza media della fase considerata in un opportuno range di frequenze. Nello lo stesso range di frequenze viene calcolata la potenza media del rumore sismico in ogni stazione e il corrispondente SNR (Signal to Noise Ratio). Vengono così individuate le stazioni sismiche capaci di registrare l’evento con un SNR superiore ad una soglia prefissata; queste vengono dichiarate attive nel processo di localizzazione. Per le stazioni attive rispetto all’evento simulato, tramite una relazione che lega la varianza dei tempi residui alla distanza ipocentrale, viene calcolata la matrice di covarianza dei parametri ipocentrali. Nel presente lavoro gli spettri sismici sono stati calcolati utilizzando il modello di faglia circolare di Brune (1970). Il sottosuolo è stato schematizzato tramite il modello monodimensionale di velocità utilizzato dall’INGV nelle normali routine di localizzazione costituito da due strati, omogenei ed elastici, di spessore 11 e 27 km, con velocità delle onde P di 5 e 6.5 km/s rispettivamente, su un semispazio di velocità pari a 8.051 km/s. I valori di velocità delle onde S e di densità richiesti nel calcolo degli spettri sismici e del partizionamento dell’energia sono stati ricavati tramite le relazioni empiriche proposte da Broker (2005). Gli spettri sismici sono stati corretti per gli effetti dell’allargamento del fronte d’onda, del partizionamento dell’energia alle interfacce e alla superficie libera (Zoeppritz, 1919) e per gli effetti di attenuazione legati alla non perfetta elasticità e omogeneità del mezzo. Non essendo presente il letteratura un legge di attenuazione empirica valida per l’intero territorio nazionale in base alle leggi trovate da Castro et al. (2008) e da Tusa e Gresta (2008) è stata utilizzata la legge di attenuazione Qp=45f^0.92.In Fig. 1 sono mostrati i PSD di accelerazione verticale medi, nel range di frequenze 0.1-20 Hz, relativi alle 248 stazioni sismiche analizzate, confrontati con gli spettri di riferimento NHNM e NLNM di Peterson (1993) e la mappa della potenza media del rumore sismico. Questa è stata ricavata stimando per ogni singola stazione la potenza media dell’accelerazione sulla componente verticale nell’intervallo di frequenza 0.1-20 Hz e applicando il metodo della distanza inversa per la regolarizzazione della griglia dei dati. Nella mappa di fig. 1 è possibile osservare una notevole variabilità della potenza del noise da attribuire a cause geologiche e ambientale di scala regionale. Poiché nel processo di localizzazione ipocentrale vengono generalmente apportate le correzioni per i residui medi di stazione al fine di ridurre errori sistematici, si può affermare che le incertezze sulla stima dei parametri ipocentrali dipendono prevalentemente dalla varianza dei residui temporali. La relazione che lega la varianza dei residui alla distanza ipocentrale è stata determinata utilizzando i dati raccolti dalla rete su tutto il territorio nazionale. Sono state utilizzate le fasi P relative agli eventi sismici avvenuti tra il 2005 e il 2009, per creare un database di tempi residui costituito da oltre 300.000 coppie tempo residuo-distanza ipocentrale. Questi dati sono stati utilizzati per costruire l’istogramma 2D in scala di grigi di Fig. 2. Per ogni classe di distanza è stata calcolata la varianza dei tempi residui fino ad una distanza ipocentrale massima di 300 km, oltre la quale la scarsità di dati non rendeva la stima statisticamente significativa. I dati di varianza cosi stimati sono stati fittati con la retta di Fig. 2. In Fig. 3 è riporta la mappa SNES costruita per magnitudo 2 e profondità ipocentrale 15 km. La mappa risulta suddivisa in 6 sottomappe che riportano rispettivamente il numero di stazioni attive, il relativo gap azimutale, l’errore sulla stima del tempo origine, della latitudine, della longitudine e della profondità ipocentrale con una probabilità del 95%. La Fig. 4 riporta invece le zone sismogenetiche presenti sul territorio italiano, ridisegnate dal catalogo ZS9 (Meletti e Valensise, 2004) le mappe dell’errore sulla stima dell’ipocentro e la mappa di completezza della magnitudo. Le mappe dell’errore medio sulla stima dell’ipocentro sono state calcolate come il raggio della sfera equivalente dell’ellisoide di confidenza al 95% (Radious of Equivalent Sphere, RES). La mappa di completezza è stata ottenuta considerando localizzati eventi che attivavano almeno 4 stazioni sismiche. Le zone sismogenetiche dell’Arco Alpino risultano ben coperte già per magnitudo maggiori uguali a 2. Tuttavia l’arco Alpino Orientale risulta meglio coperto rispetto alla zona occidentale mostrando un RES, che per M=2, è mediamente inferiore a 3 km. Buona parte della zona padana risulta invece scoperta per eventi di piccola magnitudo, probabilmente in seguito all’elevata rumorosità. Le zone sismogenetiche dell’Appennino risultano interamente coperte per magnitudo pari a 2 mostrando tuttavia un RES molto variabile compreso tra 1 e 9 km, con i valori più alti in prossimità delle zone sismicamente più rumorose. Le zone sismogenetiche dell’Arco Calabro e della Sicilia risultano solo parzialmente coperte per magnitudo pari a 2. Solamente le zone messinese e iblea presentano RES inferiori a 3 km. Tale metodo è stato inoltre applicato al fine di valutare il miglioramento nelle performance di localizzazione della Rete Sismica Nazionale a seguito della deposizione di tre OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone) nello Ionio Meridionale nell’ambito del progetto NERIES (D’Alessandro et al., 2009).

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Description: Trieste

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: In May 2007, within the monitoring activities carried out in cooperation with the Italian National Civil Protection Department (DPC), and within the European project NERIES (activity NA6), the Gibilmanna OBS Lab of the INGV has deployed three Broad Band Ocean Bottom Seismometers (BBOBS) in the southern Ionian Sea at 3500-4000 meters of depth. The BBOBS deployed were equipped with a Nanometrics Trillium 120P seismometer and a Cox-Webb 500s-2 Hz Differential Pressure Gauge (DPG). A 21 bits four channel digitizer (SEND Geolon MLS) recorded data at 100 sps. During the nine months of the experiment, the OBS’s array recorded more than 400 events: about 90 are teleseismic events, more than 200 are regional events also recorded by the seismic networks onshore, finally more than 100 events were not recorded by any seismic networks on land. We used both the regional and teleseismic events recorded by seismometer and DPG to construct a simple velocity model for the Ionian crust. Teleseismic receiver function were computed from high s/n teleseismic records and dispersion curves were extracted for Rayleigh wave recorded. We inverted both the receiver function and Rayleigh dispersion curves data-set to constrain a 1D S-velocity model for the Ionian crust. Moreover a minimum 1‐D velocity P‐wave model is estimated by inversion of the first P-wave arrivals time of the regional events.

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Description: Crete, Greece

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: open

Description: In this paper we introduce a simple procedure to identify clusters of multivariate waveforms based on a simultaneous assignation and alignment procedure. This approach is aimed at the identification of clusters of earthquakes,assuming that similarities between seismic events with respect to hypocentral parameters and focal mechanism correspond to similarities between waveforms of events. Therefore we define a distance measure between seismic curve, in order to interpret and better understand the main features of the generating seismic process.

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Description: 60-69

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

Description: JCR Journal

Description: reserved

Description: Il 6 settembre 2002 un forte evento sismico (Mw 5.9) colpì la Sicilia settentrionale. L’evento fu localizzato dalla rete sismica nazionale INGV nell’offshore settentrionale siciliano a circa 50 km NNE dalla città di Palermo. Nei tre seguenti mesi oltre un migliaio di aftershocks furono localizzati nella medesima area descrivendo un volume sismo-genetico poco profondo lungo una ventina di chilometri e orientato in direzione NE-SO.Poco dopo l’evento principale le comunicazioni attraverso un cavo sottomarino in fibre ottiche steso tra Palermo e Roma vennero interrotte. Il cavo recuperato apparse quasi completamente fuso (Favali et al., 2006). I test di laboratorio mostrarono una temperatura di fusione del cavo superiore ai 700 °C (Favali et al., 2006). Le informazioni raccolte portarono ad ipotizzare una possibile fuoriuscita di lava sottomarina, innescata dal main-shock, che avrebbe fuso il cavo in fibre ottiche. A distanza di circa 8 anni INGV-CNT ha programmato una campagna di monitoraggio sismo-acustico sottomarino, della durata complessiva di 8 mesi, nell’area epicentrale del suddetto volume sismogenetico. Per tale campagna si è utilizzato un’OBS/H (Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone) progettato e realizzato presso l’OBSLab di Gibilmanna (D’Anna et al., 2009). Durante il periodo di deposizione la stazione sismica sottomarina l’OBS/H ha registrato numerosi eventi sismici sia regionali che telesismici. L’analisi preliminare dei segnali di pressione e velocità registrati ha permesso di rilevare inoltre una intensa attività microsismica. Durante gli otto mesi della campagna di monitoraggio sono stati registrati circa 250 eventi sismici di origine locale. Gli eventi micro-sismici, per lo più di ML〈1.5, sono stati registrati anche da alcune stazione della rete sismica onshore. Nel presente lavoro saranno presentati i risultati dell'applicazione di una tecnica di clusterizzazione delle forme d'onda e di un tecnica di localizzazione ipocentrale con stazione singola, alla microsismicità registrata durante la campagna di monitoraggio

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Description: Prato (Italy)

Description: 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini

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Description: Una rete sismica opportunamente strutturata è un valido strumento per il monitoraggio delle aree sismiche e la valutazione del rischio.Nel presente lavoro viene proposto unmetodo per la valutazione della performance di una rete sismica permezzo di simulazione numerica (SNES, SeismicNetworks Evaluation through Simulation). Per una sua applicazione il metodo necessita come dati di input: il modello di velocità utilizzato nelle routine di localizzazione, l’esatta ubicazione e rumorosità delle stazioni sismiche che compongono la rete e una legge che permette di stimare la varianza dei tempi residui alle varie stazioni. Il metodo permette di determinare, in funzione dellamagnitudo, della profondità ipocentrale e del livello di confidenza, la distribuzione spaziale del numero di stazioni attive nel processo di localizzazione, del gap azimutale e dell’intervallo di confidenza dei parametri ipocentrali, legati sia alla geometria della rete sismica che all’utilizzo di un modello di velocità inadeguato. Negli ultimi anni la RSNC-INGV (Rete Sismica Nazionale Centralizzata dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) è stata ampiamente potenziata; al 2009 riceve segnali da 305 stazioni sismiche di cui ben 258 con sensori 3D a larga banda. Dopo la descrizione del metodo e degli algoritmi utilizzati, vengono mostrati i risultati della sua applicazione alla RSNC-INGV. Tale applicazione ha permesso di individuare le aree più rumorose della RSNC-INGV e di valutare la bontà del modello di velocità utilizzato nelle routine di localizzazione. Il metodo SNES ha permesso inoltre di quantificare la performance di localizzazione della RSNC-INGV e di individuare zone simogenetiche del territorio nazionale attualmente non sufficientemente coperte. L’adeguamento della rete in queste aree può essere progettato per mezzo della tecnica qui descritta.

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